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1制件结构及工艺性分析
该合页片属铰链式弯曲件,经分析:L/d=90/2.2=40.9>30,属细长制件,由于制件细长、材料薄、刚度差,如果采用传统的铰链加工方法分预弯和卷圆两道工序弯曲,则在卷圆弯曲过程中当板料受到挤压和弯曲作用时,极易因弯曲和振动而失稳,致使制件不易达到理想的形状精度和表面质量;还会因弯曲、圆度和直线度误差,以及表面划伤等瑕疵而报废;或者由于失稳,致成形失败。其次铰链卷圆件的回跳在所难免,要满足卷圆内径公差要求较为困难。所以,该制件的工艺性不好,加工难度大,在成形方法和工装设计中必须着重考虑。
2传统的铰链加工方法存在的问题
资料介绍,对于r=(0.6~3.5)t的铰链件,常用推卷的方法弯曲成形。弯曲成形一般分为两道工序,首先将毛坯头部预压弯,然后再卷圆。立式结构较简单,便于制模和弯曲成形,但此工艺方法和模具只适用于材料较厚且长度较短的铰链件。对本合页片由于材料较薄,长径比大于30,显然不适合。卧式模具结构是利用斜楔对凹模作用,使其产生水平运动而完成卷圆过程,有压料装置,弯曲件质量较好。但由于卷圆内径有公差要求,弯曲件的质量还是不够理想,还需增加一副整形模才能达到要求。而且图2c模具结构较复杂,模具制造成本高,周期长,对于小批量的合页片生产,经济性不好。从上述模具结构可以看出,该类模具比较适合加工小型铰链件。制件则相当困难,甚至不可能进行。因此,必须考虑其他工艺方法,设计新结构的模具来解决这些问题。经过多次摸索,终于找到了解决问题的方法:即在预弯成形后,卷圆弯曲之前增加一道U形弯曲工序,从而使推卷成形变得容易,同时也使模具的结构设计得到简化。优化后的冲压工艺流程为:下料→落料→去毛刺→制标→头部预弯→头部U形弯曲→卷圆成形。
3模具结构及工作过程
模具工作过程:卷圆模置于液压机(Y41-10T)工作台上,将模柄4固定在液压机上滑块上。工作时,液压机上滑块上升,模具开启,压块3与上模6脱离接触,将经U形弯曲后的坯件由端面从上模与下模右侧面的缝隙中插入下模7的型槽内,放入芯棒1,开动液压机上滑块下行,使轴向压块3向下传力给上模6,从而使坯件受限并卷圆弯曲成形。成形后,液压机上滑块回升,弹簧2将上模6顶起,用手将制件从芯棒1上取出,完成一个冲压过程。一个批次加工完后,将芯棒1插入下模7存放芯棒的孔内,以备下次使用。
4结束语
在制件的冲压生产中经常遇到类似的问题,解决的办法通常是改进制件的成形工艺,重新设计模具结构。改进工艺方法后,制件的成形变得容易,从而也简化了模具的结构设计,成形后的制件,外观质量好,尺寸符合图样要求。与原工艺相比,具有通用性好、可靠性高,操作简便,可靠实用等特点,特别适用于2A12-O(LY12-M)、30CrMnSiA,以及各种厚度的材料的合页类制件卷圆成形。是一种较为经济的卷圆成形方法,对其它类似结构的新品开发有较大的启发。
作者:彭南宁 先世兵 杨永 单位:贵州航天精工股份有限公司